射頻可調(diào)濾波器技術(shù)的研究及應用.pdf

1、目前，隨著移動用戶對信息業(yè)務需求量的高速增長，頻譜資源日益緊張，頻譜資源的高效利用成為研究熱點，認知無線電、三網(wǎng)融合、頻譜感知等技術(shù)隨之應運而生;有別于當前傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)，這些新技術(shù)使得通信系統(tǒng)能夠動態(tài)地選擇通信頻段和信道，實現(xiàn)不同通信制式的融合和頻譜資源的高效利用。但是，這樣的動態(tài)頻譜共享無線通信系統(tǒng)不能采用傳統(tǒng)的固定頻帶的濾波器抑制干擾，而需要一種具有頻率響應可重構(gòu)特性的可調(diào)濾波器，動態(tài)地隨著系統(tǒng)信道的改變調(diào)整濾波器的頻率和帶寬。本

2、研究主要內(nèi)容包括：
　?、盘岢鲆环N結(jié)合耦合矩陣和非線性電流源的可調(diào)濾波器弱非線性分析方法，分析與預測加載變?nèi)荻O管的可調(diào)濾波器的非線性產(chǎn)物，該方法適用于任意拓撲結(jié)構(gòu)、任意分數(shù)帶寬和采用絕大多數(shù)可調(diào)諧振器的可調(diào)濾波器設(shè)計;其次，分析了相對帶寬、耦合拓撲結(jié)構(gòu)和諧振器類型對可調(diào)濾波器非線性失真的影響，并給出相應減小非線性分量的可行途徑。采用解析分析方法計算所得到的可調(diào)濾波器非線性分量與諧波平衡仿真結(jié)果一致，并且與電路實測結(jié)果相吻合，充分

3、驗證方法的有效性與準確性。上述研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表于IEEE Trans.on MTT, vol.63，no.11，2015。
　?、铺岢鲆环N目前最廣義的耦合矩陣綜合理論，突破目前傳統(tǒng)耦合矩陣綜合技術(shù)要求源和負載至少存在實數(shù)阻抗的限制。該方法基于功率波散射參數(shù)的定義，采用解析公式可將復數(shù)參考阻抗下的二端口散射參數(shù)直接轉(zhuǎn)變?yōu)轳詈暇W(wǎng)絡(luò)的導納矩陣，進而可以分別使用傳統(tǒng)的留數(shù)方法和本征值優(yōu)化方法獲得橫向耦合矩陣和特定拓撲結(jié)構(gòu)的耦合矩陣，其源端

4、和負載端參考阻抗均可以是任意復數(shù)阻抗，適用于任意拓撲結(jié)構(gòu)。通過四階全規(guī)范耦合矩陣和高階復雜拓撲結(jié)構(gòu)耦合矩陣的綜合實例，充分驗證該方法的有效性和可靠性。上述研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表于IEEE MWCL，vol.25，no.6，2015。
　?、翘岢鲆环N雙路徑電磁混合耦合的結(jié)構(gòu)，用于絕對帶寬恒定的可調(diào)濾波器設(shè)計。該結(jié)構(gòu)主要是四分之一波長諧振器在短路端通過金屬通孔進行磁耦合，在開路端通過平行耦合線進行電耦合，從而實現(xiàn)耦合系數(shù)曲線大小與斜率的獨立

5、控制。通過深入分析耦合機理并給出相應的綜合設(shè)計方法，研制了恒定帶寬為100MHz的可調(diào)濾波器加以驗證。另一方面，為了同時提高可調(diào)濾波器的選擇性和帶外抑制度，提出了一種頻率相關(guān)的輸入輸出饋電結(jié)構(gòu)，研制了雙極點恒定帶寬可調(diào)濾波器，能夠產(chǎn)生多至五個傳輸零點;上述研究結(jié)果已經(jīng)分別發(fā)表于IEEE MWCL，vol.24, no.7，2014，IEEE MTT-S IMS2014。
　?、忍岢鲆环N四分之一波長諧振器和雙模諧振器混合結(jié)構(gòu)，研制了